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膜（微滤、超滤、纳滤、反渗透）概述及其应用膜技术简介为了满足工业生产和饮用水方面的要求，各种膜的技术应运而生。
它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。
有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
微滤（MF）又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。
微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。
无机膜材料有陶瓷和金属等。
鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。
对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。
可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
超滤（UF）是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000um分子量之间。
超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。
以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
反滲透纳滤基础知识水处理设备及知识2010-02-01 12:26:50 阅读75 评论0 字号：大中小订阅膜分离：物质世界是由原子、分子和细胞等微观单元构成的，然而这些很小的物质单元总是杂居共生，热力学第二定律揭示了微观粒子都会倾向于无序的混合状态。
膜分理技术得基础是分离膜。
分离莫是具有选择性透过性的薄膜，某些分子（或微粒）可以透过薄膜，而其他的则被阻隔。
这种分离总是依赖于不同的分子（或微粒）之间的某种区别，最简单的区别就是尺寸大小，三维空间之中，什么都有大上巨细而膜有孔径。
全量过滤：全量过滤也称为直流过滤、死端过滤、与常规的滤布过滤相似，被处理物料进入模组件，等量透过液流出模组件，截流物留在模组件内。
为了保证膜性能的可恢复性，必须及时从模组件内卸载截留物，因此需要定时反冲洗（过滤的反过程）等措施来去除膜面沉积物、恢复膜通量。
模组件污染后不能拆开清洗，通常使用在线清洗方式（CIP）超滤/微滤水处理过程一般采用全量过滤模式。
错流过滤被处理料液以议定的速度流过膜面，透过液以垂直方向透过膜，同时大部分截留物被浓缩液夹带出模组件。
错流过滤模式减小了膜面浓度极化层的厚度，可以有效降低膜污染，反滲透、纳滤均采用错流过滤方式。
膜系统：膜系统是指膜分离装置单元。
压力驱动膜系统主要由预处理系统、升压泵、模组件（压力容器和膜元件）、管道阀门和控制系统构成。
膜污染：各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。
悬浮物主要由无机颗粒物、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。
溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）。
再反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮物和溶解性物质的浓度在增加。
悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。
难溶盐会从浓水中沉淀出来，在磨面上形成结垢，降低RO膜的通量。
这种在膜面上形成沉积层的现象叫膜污染，膜污染是膜系统性能的劣化。
反滲透/纳滤基本原理：半透膜：是具有选择性透过性能的薄膜。
微滤、超滤、纳滤、反渗透的区别与联系1. 微滤膜：能截留大于0.1-1 微米之间的颗粒。
微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。
超滤膜：能截留能截留大于0.01微米的物质。
超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。
超滤膜的运行压力一般1-7bar。
纳滤膜：能截留纳米级（0.001微米）的物质。
纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800MW左右，截留溶解盐类的能力为20%-98%之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子，纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐，在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。
纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜：能截留大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。
反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。
反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。
2. 目前有四大过滤技术，是按照过滤精度划分的，依次是：微滤、超滤、纳滤、反渗透。
微滤是最基础的过滤，如：陶瓷滤芯、PP棉超滤是指采用的过滤材料是超滤膜，净化出的净化水可以放心饮用，它在过滤掉水中一切杂质的同时，还保留了对人体有益的矿物质微量元素。
所以还是超滤好。
3. 超滤与微滤原理超滤及微滤是依托于材料科学发展起来的先进的膜分离技术。
超滤和微滤均是利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。
在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法别离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保存对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进展过滤，流量大，使用本钱低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以到达较宽的处理围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法别离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能承受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法别离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质〔包括有害的和有益的〕，只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能承受的。
一般用于纯洁水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤〔MF〕：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，瓷滤芯等都属于微滤畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
1.1 反渗透和纳滤技术发展历史自从上世纪五十年代未六十年代初期，反渗透（RO）和纳滤（NF）技术产品商品化投放市场，尤其是陶氏化学公司全资子公司发明的超薄聚酰胺复合膜进入实用阶段，使得RO和NF成为实用化的化工分离单元，它们的应用领域得到不断地扩展。
起初，反渗透主要用于海水和苦咸水脱盐，由于工业领域对保护水源、减少能耗、控制污染以及从废水中回收有价值物质的需求日益增加，反渗透和纳滤的新用途变得更有经济价值。
此外，伴随着膜分离技术的发展，促进了生物技术和制药行业的技术进步，相对于传统蒸馏法，膜法分离浓缩技术更加节省能量消耗，同时也不会引起产品热分解变质。
1963年在美国明尼苏达州明尼亚波里斯市开展的膜基础研究，成为成立FilmTec公司和著名的FILMTECtmFT30 膜化学的技术基础。
自从那时起，原有产品得到不断地改进，并不断地推出了新产品，提高了膜元件地产水水质，降低了水处理总成本。
现在反渗透膜能够在显著地降低运行压力的条件下，实现更高的脱盐率和产水量，纳滤膜也可在相对低的操作压力下提供对某些盐类或化合物的更高的分离选择性。
1977年成立FilmTec公司之后，于1981年至1984年间复合膜技术和产品以及公司本身发生了长足的发展。
1985年8月，FilmTec 公司成为陶氏化学公司全资子公司。
为了满足快速增长的反渗透和纳滤膜市场对FILMTEC产品的需求，以全球最大的化工行业高科技公司为依托，将陶氏公司的巨大资源提升和扩充了其全资子公司FilmTec公司的研发、制造和生产能力，使其成为膜工业界公认的膜技术的领导者，实现了陶氏膜产品的世界最高长期稳定性、可靠性和综合性能，保证了FILMTEC产品及其用户在市场上的成功。
1.2 反渗透和纳滤技术发展历史陶氏FILMTEC反渗透和纳滤膜技术被广泛认为最有效和经济的分离过程之一，用于小型到特大型规模到处理苦咸水和海水，其产水满足目前的饮用水标准。
CSM膜的命名法RE - 80 40 - XXX① 产品种类- RE ：反渗透膜- UE ：超滤膜- NE ：纳滤膜② 膜元件直径- 80 ：8.0 英寸- 40 ：4.0 英寸- 25 ：2.5 英寸- 18 ：1.8 英寸③ 膜元件长度- 40 ：40 英寸- 21 ：21 英寸- 12 ：12 英寸④ 产品特性（详见各个系列膜元件）CSM膜安装业绩1. 锅炉补给水用户 地点 型号 规模 日期 备注Kia Motors Asan RE8040-BN400m3/hr Dec.1999Dongbu Steel Dangjin RE8040-BE400m3/hr Mar.2002RE8040-BE300m3/hr Jan.2003 Veolia DaesanSK Corporation Ulsan RE8040-BN350m3/hr Oct.2002Samsung GeneralDaesan RE8040-FE420m3/hr Jul.2003 ChemicalSK Corporation Ulsan RE8040-BE200m3/hr Oct.2002RE8040-BN60m3/hr Jan.1999 POSCO PohangHyundai Motors R&DNamyang RE8040-BE100m3/hr Mar.1998CenterSaehan Industries Inc Gyungsan RE8040-BN100m3/hr Apr.2000 Saehan Industries Inc Gumi RE8040-BN150m3/hr Oct.20002. 超纯水用户 地点 型号 规模 日期 备注 Samsung Electronics Onyang RE8040-BE100m3/hr Oct.1997 Anam S&T Cheonan RE8040-BN30m3/hr Sep.1996 Hankuk Electronics Kumi RE8040-BN100m3/hr Jan.1998 Replace CA with PA Hyundai Electronics Shanghai RE8040-BN50m3/hr Oct.1997 LG Siltron Kumi RE8040-BE30m3/hr Aug.2001UPW 2nd passSamsung SDI Kachun RE8040-BN420m3/hr Jul.19973. 电厂用水用户地点 型号 规模 日期备注Busan CogenerationBusanRE8040-BN100m 3/hr Apr.1999 KEPCO Pyungtaek RE8040-BE100m 3/hrJan.19984.零排放系统用户 地点 型号 规模 日期备注Doosan Electronics Jeungpyung RE8040-BE RE4040-SN 30m 3/hr Jul.1997 Hyundai Motors Asan RE8040-BF 200m 3/hr Apr.2001 Hyundai Motors Asan RE8040-SF 20m 3/hr Jun.2001 Huyndai MotorAsanRE8040-BE300m 3/hrSep.19985. 废水回用系统用户 地点 型号 规模 日期备注LG Siltron IchunRE8040-BE30m 3/hrJul.1998 Samsung Electro-MechanicsJochiwon RE8040-BE 120m 3/hrMay.1999Caprolactam Ulsan RE8040-BERE8040-SN RE8040-SR180m 3/hrAug.2002Samnam PetrochemicalUlsan RE8040-BF 100m 3/hrAug.2002 LG Siltron KumiRE8040-BN 120m 3/hrMay.19996. 统海水系用户地点 型号 规模 日期 备注 EAST PARS Iran RE8040-SN RE8040-BE 1,800m 3/hr Aug.2000 Korea Navy ForceJinhaeRE4040-SR 500pcsJun.1998KROSIS RE8040-SNRE4040-SN RE2540-SN1000pcs/yrPlant ManufacturerKorea Navy Force Jinhae RE4040-SR 255pcs May.2002 SOUTH PARS Iran RE8040-SR RE8040-BE 70m 3/hr Aug.2002 Korea Navy ForceJinhaeRE4040-SR730pcs Aug.2002 Shinan-Gun Hongdo RE8040-SN100m 3/hrMay.19997. 工艺用水用户 地点 型号 规模 日期 备注 Samyang Kasei Chunju RE8040-BE 200m 3/hr Oct.1999 Samyang Kasei Chunju RE8040-BF 200m 3/hr Aug.2001 Samsung MotorBusanRE8040-BE220m 3/hrMay.2000苦咸水膜元件■广泛运用于制造纯净水和超纯水，同时也可用于食品浓缩和重金属回收等行业。
